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第15章渲染模型三維實(shí)體的顯示方式有三維線框圖、三維消隱圖、著色圖和渲染圖4種,其中渲染圖最具真實(shí)感,能清晰地反映產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀。用戶只需一條簡(jiǎn)單的RENDER命令就能創(chuàng)建渲染圖,模型經(jīng)渲染處理后,其表面會(huì)顯示出明暗色彩和光照效果,因而形成了非常逼真的圖像,此時(shí),它仍然保持3D對(duì)象的特性,讀者可以調(diào)整視點(diǎn)從不同的方向觀察它。AutoCAD提供了很強(qiáng)的渲染功能,用戶能在模型中添加多種類型的光源,如模擬太陽(yáng)光或在室內(nèi)設(shè)置一盞燈,也可給三維模型附加材質(zhì)特性,如鋼、塑料、玻璃等,并能在場(chǎng)景中加入背景圖片及各種風(fēng)景實(shí)體(樹木、人物等),此外,還可把渲染圖像以多種文件格式輸出。第15章渲染模型三維實(shí)體的顯示方式有三維線框圖、三維消隱15.1創(chuàng)建渲染圖像的過(guò)程創(chuàng)建渲染圖像的一般過(guò)程是添加光源,設(shè)定光源特性,給模型附著材質(zhì),指定渲染背景,最后設(shè)置渲染器并渲染模型。15.1創(chuàng)建渲染圖像的過(guò)程創(chuàng)建渲染圖像的一般過(guò)程是添加光15.1.1添加光源給模型添加點(diǎn)光源,點(diǎn)光源的特性類似于普通照明使用的“燈泡”。創(chuàng)建渲染圖像。添加點(diǎn)光源(1)打開素村文件“15-1.dwg”。(2)選取菜單命令【工具】/【選項(xiàng)板】/【面板】,打開三維建?!久姘濉?,展開光源控制臺(tái),單擊該控制臺(tái)上的按鈕,AutoCAD提示“指定源位置”,捕捉A點(diǎn),如圖15-1所示,按Enter鍵結(jié)束。15.1.1添加光源給模型添加點(diǎn)光源,點(diǎn)光源的特性類似于(3)修改光源特性。單擊光源控制臺(tái)上的按鈕,打開【模型中的光源】對(duì)話框,在該對(duì)話框中選取【點(diǎn)光源1】,單擊鼠標(biāo)右鍵,選取【特性】選項(xiàng)板,打開【特性】選項(xiàng)板,如圖15-2所示。在【強(qiáng)度因子】文本框中設(shè)定光強(qiáng)的比例因子為“0.8”,在【過(guò)濾顏色】下拉列表中設(shè)定光源的顏色為【黃】。(3)修改光源特性。單擊光源控制臺(tái)上的按鈕,打開【模型中的光15.1.2打開陰影在真實(shí)世界中光線照射物體時(shí)會(huì)投射陰影,AutoCAD的渲染功能也能形成光照陰影。打開光源陰影繼續(xù)前面的練習(xí),在視口中選中點(diǎn)光源圖標(biāo),單擊鼠標(biāo)右鍵,選取【特性】選項(xiàng),打開【特性】選項(xiàng)板,在該選項(xiàng)板的【陰影】下拉列表中選取【開】選項(xiàng)。15.1.2打開陰影在真實(shí)世界中光線照射物體時(shí)會(huì)投射陰影15.1.3指定材質(zhì)通過(guò)【材質(zhì)】管理器或【材質(zhì)】選項(xiàng)板組給對(duì)象附著材質(zhì),如給對(duì)象分配金屬、木材、織物或混凝土等?!静馁|(zhì)】管理器可以顯示出材質(zhì)的屬性信息,用戶可利用該管理器修改或新建材質(zhì)。材質(zhì)控制臺(tái)一般與【材質(zhì)】選項(xiàng)板組相關(guān)聯(lián),單擊材質(zhì)控制臺(tái)圖標(biāo)時(shí),【材質(zhì)】選項(xiàng)板組會(huì)自動(dòng)打開,若沒(méi)有打開,可用鼠標(biāo)右鍵單擊材質(zhì)控制臺(tái)圖標(biāo),在彈出的快捷菜單中選取【工具選項(xiàng)板組】/【材質(zhì)】選項(xiàng),然后單擊控制臺(tái)圖標(biāo)即可。給對(duì)象指定材質(zhì)(1)接上例,單擊材質(zhì)控制臺(tái)圖標(biāo),打開【材質(zhì)】選項(xiàng)板組,切換到【門和窗】選項(xiàng)板,如圖15-3所示。15.1.3指定材質(zhì)通過(guò)【材質(zhì)】管理器或【材質(zhì)】選項(xiàng)板組(2)單擊選項(xiàng)板上的【門—窗.玻璃鑲嵌.玻璃.透明】材質(zhì),AutoCAD提示“選擇對(duì)象”,選擇玻璃瓶模型,則模型附著了該種材質(zhì)。(3)在材質(zhì)控制臺(tái)上按住按鈕向下移動(dòng)光標(biāo),選擇按鈕,視口中顯示材質(zhì)及紋理的效果。(4)修改材質(zhì)特性。單擊材質(zhì)控制臺(tái)上的按鈕,打開【材質(zhì)】選項(xiàng)板,如圖15-4所示。該選項(xiàng)板上部顯示了材質(zhì)的樣例,帶黃色邊框的材質(zhì)是當(dāng)前材質(zhì),下部顯示了材質(zhì)屬性,向右拖動(dòng)【不透明度】滑塊,使【不透明度】值為6。(5)單擊按鈕,將已修改的【門—窗.玻璃鑲嵌.玻璃.透明】材質(zhì)重新指定給玻璃瓶。(2)單擊選項(xiàng)板上的【門—窗.玻璃鑲嵌.玻璃.透明】材質(zhì),A15.1.4設(shè)定背景背景可以是一種顏色、漸變色或一幅圖像,下面設(shè)定模型的背景顏色。設(shè)置背景(1)接上例,打開三維導(dǎo)航控制臺(tái)上的【視圖控制】下拉列表,選取【新建視圖】選項(xiàng),打開【新建視圖】對(duì)話框,在【視圖名稱】文本框中輸入視圖名稱“背景”,如圖15-5所示。15.1.4設(shè)定背景背景可以是一種顏色、漸變色或一幅圖像(2)在【新建視圖】對(duì)話框的【背景】分組框的下拉列表中選擇【純色】選項(xiàng),彈出【背景】對(duì)話框,如圖15-6所示,單擊【顏色】選項(xiàng),設(shè)定背景顏色為白色。對(duì)話框上部的下拉列表中還包括【圖像】和【漸變色】選項(xiàng),分別用于將視口背景設(shè)置為圖像或漸變色形式。(3)打開三維導(dǎo)航控制臺(tái)上的【視圖控制】下拉列表,選取【背景】選項(xiàng),使【背景】視圖成為當(dāng)前視圖。(2)在【新建視圖】對(duì)話框的【背景】分組框的下拉列表中選擇【15.1.5渲染模型前文已在三維場(chǎng)景中加入了光源、背景并給模型附著了材質(zhì),下面渲染場(chǎng)景以形成具有真實(shí)感的圖像。渲染圖像(1)

接上例,在渲染控制臺(tái)【渲染設(shè)置】下拉列表中指定渲染質(zhì)量為【草稿】,展開渲染控制臺(tái),在【輸出尺寸】下拉列表中設(shè)定輸出圖像的分辨率為【800

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600】,如圖15-7所示。15.1.5渲染模型前文已在三維場(chǎng)景中加入了光源、背景并(2)單擊按鈕,渲染三維模型。在【渲染設(shè)置】下拉列表中指定渲染質(zhì)量為【中】,再次渲染模型,結(jié)果如圖15-8所示。(2)單擊按鈕,渲染三維模型。在【渲染設(shè)置】下拉15.2創(chuàng)建及設(shè)置光源正確地設(shè)置光源對(duì)創(chuàng)建逼真的渲染圖像非常重要,AutoCAD的光源類型有以下幾種?!?默認(rèn)光源:默認(rèn)光源是兩個(gè)平行光源,視口中模型的所有表面均被其照亮,用戶可以控制默認(rèn)光源的亮度和對(duì)比度。只有關(guān)閉默認(rèn)光源,用戶創(chuàng)建的光源和太陽(yáng)光才有效。在光源控制臺(tái)上單擊選項(xiàng)板按鈕切換到默認(rèn)光源模式,按鈕變?yōu)檫x項(xiàng)板,再次單擊該按鈕,切換到用戶光源及太陽(yáng)光模式。● 太陽(yáng)光:AutoCAD為模型提供了太陽(yáng)光,當(dāng)設(shè)定模型的地理位置及日期和時(shí)間后,太陽(yáng)光的角度就確定了。用戶可以打開或關(guān)閉太陽(yáng)光,還可以修改太陽(yáng)光的強(qiáng)度和顏色。圖15-9光源控制臺(tái)● 用戶創(chuàng)建的光源:用戶可創(chuàng)建的光源種類有點(diǎn)光源、聚光燈和平行光。用戶可調(diào)整光源的位置及光線照射的方向,還能修改光源的屬性,如光強(qiáng)、顏色以及打開或關(guān)閉光源。AutoCAD將點(diǎn)光源及聚光燈光源用圖標(biāo)表示出來(lái),單擊光源控制臺(tái)上的選項(xiàng)板按鈕,將關(guān)閉光源圖標(biāo),再次單擊該按鈕,光源圖標(biāo)又顯示出來(lái)。15.2創(chuàng)建及設(shè)置光源正確地設(shè)置光源對(duì)創(chuàng)建逼真的渲染圖像光源控制臺(tái)集成了創(chuàng)建及編輯光源特性的工具按鈕和控件,如圖15-9所示,這些按鈕及控件的功能如表15-1所示。光源控制臺(tái)集成了創(chuàng)建及編輯光源特性的工具按鈕和控件,如圖1515.2.1太陽(yáng)光AutoCAD提供的太陽(yáng)光可模擬陽(yáng)光照射的效果,該光源沿某個(gè)方向發(fā)出均勻的平行光線,這些光線從光源位置向兩側(cè)無(wú)限擴(kuò)展。陽(yáng)光照射的角度由日期、時(shí)間及模型所處地理位置決定,用戶設(shè)定這些參數(shù)后,AutoCAD就能自動(dòng)算出太陽(yáng)的位置,從而確定光線的方向。在建筑設(shè)計(jì)中,太陽(yáng)光特別有用,設(shè)計(jì)師在建筑模型中設(shè)置此種光源,并在渲染時(shí)打開陰影選項(xiàng),這樣就能獲得太陽(yáng)照射建筑物并投射陰影的效果,因而可以很方便地查看新建項(xiàng)目遮擋鄰近建筑的情況。15.2.1太陽(yáng)光AutoCAD提供的太陽(yáng)光可模擬陽(yáng)光照15.2.2點(diǎn)光源及聚光燈光源AutoCAD在視口中將點(diǎn)光源及聚光燈光源用圖標(biāo)表示出來(lái),這兩種光源的特性如下?!?點(diǎn)光源:點(diǎn)光源從其所在位置處向四周發(fā)射光線,如圖15-14左圖所示。用戶可以控制光的強(qiáng)度,使其隨距離的增加而衰減,它可用來(lái)模擬燈泡發(fā)出的光?!?聚光燈光源:按設(shè)定的方向發(fā)出圓錐形光束,如圖15-14右圖所示。圓錐光束有聚光角和衰減角,調(diào)整這兩個(gè)角度就改變了錐形光束的大小,同時(shí)光照區(qū)域也隨之變化。與點(diǎn)光源類似,用戶可以使聚光燈的光強(qiáng)隨距離增加而衰減。15.2.2點(diǎn)光源及聚光燈光源AutoCAD在視口中將點(diǎn)15.2.3平行光平行光是沿某一方向照射的平行光線,光線方向可通過(guò)兩點(diǎn)指定。平行光強(qiáng)度不隨距離增加而衰減,對(duì)于每個(gè)被照射的面,其亮度都與光源處相同,一般可采用平行光照亮場(chǎng)景中所有對(duì)象及背景。AutoCAD沒(méi)有為平行光光源提供圖標(biāo)。15.2.3平行光平行光是沿某一方向照射的平行光線,光線15.2.4光線陰影要產(chǎn)生陰影,首先要打開光源的陰影功能,在視口或【模型中的光源】選項(xiàng)板(單擊按鈕)中選中光源,單擊鼠標(biāo)右鍵,選取【特性】選項(xiàng),打開【特性】選項(xiàng)板,在該選項(xiàng)板中設(shè)定【陰影】選項(xiàng)為【開】,就打開光線陰影。AutoCAD能產(chǎn)生下列兩種形式的陰影。● 陰影貼圖:渲染器根據(jù)設(shè)定的貼圖尺寸產(chǎn)生陰影貼圖,其大小從64

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64到4096

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4096(像素),陰影貼圖越大,其精度越高。這種形式的陰影邊界柔和且較模糊,用戶能調(diào)節(jié)邊界的柔和度。此外,陰影圖的顏色不受透明或半透明對(duì)象顏色的影響。陰影貼圖尺寸通過(guò)光源的【特性】選項(xiàng)板進(jìn)行設(shè)置,在該選項(xiàng)板中的【渲染著色細(xì)節(jié)】區(qū)域中設(shè)定【類型】選項(xiàng)為【柔和】,然后在【貼圖尺寸】下拉列表中指定貼圖的大小,如圖15-19所示。15.2.4光線陰影要產(chǎn)生陰影,首先要打開光源的陰影功能● 光線跟蹤陰影:渲染器根據(jù)光線路徑來(lái)產(chǎn)生陰影,陰影具有清晰的實(shí)邊緣,其顏色受透明或半透明對(duì)象顏色的影響。與陰影貼圖相比,光線跟蹤陰影更加精確,但耗費(fèi)的計(jì)算時(shí)間也較多。在【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)板中指定要生成的陰影形式,展開渲染控制臺(tái),單擊控制臺(tái)上的按鈕,打開該選項(xiàng)板,如圖15-20所示。在該選項(xiàng)板中若設(shè)定【陰影貼圖】選項(xiàng)為【開】,則渲染時(shí)生成陰影貼圖,否則生成光線跟蹤陰影(【光線跟蹤】對(duì)應(yīng)的按鈕必須按下)?!?光線跟蹤陰影:渲染器根據(jù)光線路徑來(lái)產(chǎn)生陰影,陰影具有清晰15.3將材質(zhì)及紋理應(yīng)用于對(duì)象3D對(duì)象都是由具體材料構(gòu)成的,要獲得具有良好真實(shí)感的渲染圖像,就要給模型分配材質(zhì),合適的材質(zhì)在渲染處理中起著重要作用,對(duì)渲染效果有很大影響。材質(zhì)的紋理,如木紋、地面瓷磚、墻紙和巖石表面等,可通過(guò)材質(zhì)貼圖實(shí)現(xiàn)。貼圖是二維圖像文件,將它們與材質(zhì)結(jié)合在一起,投射到實(shí)體表面,就可形成紋理、凹凸及反射等效果,因此,利用貼圖可有效地?cái)U(kuò)展材質(zhì)屬性。圖15-21材質(zhì)控制臺(tái)給模型附著材質(zhì)、修改材質(zhì)及調(diào)整貼圖形式都可通過(guò)材質(zhì)控制臺(tái)完成,如圖15-21所示。單擊控制臺(tái)左邊的圖標(biāo)可以展開或收縮控制臺(tái),同時(shí)打開【材質(zhì)】選項(xiàng)板組。若沒(méi)有彈出此選項(xiàng)板組,可用鼠標(biāo)右鍵單擊材質(zhì)控制臺(tái),然后指定與控制臺(tái)關(guān)聯(lián)的選項(xiàng)板組──【材質(zhì)】選項(xiàng)板組。15.3將材質(zhì)及紋理應(yīng)用于對(duì)象3D對(duì)象都是由具體材料構(gòu)成材質(zhì)控制臺(tái)中各按鈕功能如表15-2所示。材質(zhì)控制臺(tái)中各按鈕功能如表15-2所示。15.3.1附著及修改材質(zhì)用戶可以給三維對(duì)象及其表面應(yīng)用材質(zhì),操作時(shí)直接選擇要附著材質(zhì)的對(duì)象或通過(guò)圖層指定對(duì)象。15.3.1附著及修改材質(zhì)用戶可以給三維對(duì)象及其表面應(yīng)用15.3.2使用貼圖材質(zhì)貼圖是指三維對(duì)象表面投射的二維圖像,如圖15-26所示。材質(zhì)屬性一般包括漫反射色、環(huán)境反射色、反光度及透明度等,此外,用戶還可利用貼圖給材質(zhì)增加其他一些屬性,如表面紋理、浮雕效果、模擬光潔表面的反射等。用戶可使用的貼圖包括以下幾類?!?漫射貼圖:材質(zhì)的漫反射將體現(xiàn)貼圖的圖案,圖15-26左上圖所示為墻體采用漫反射貼圖的情況?!?不透明貼圖:控制表面透明或不透明區(qū)域。對(duì)于二維貼圖,純白色區(qū)域是不透明的,而純黑色區(qū)域是透明的。若圖像是彩色的,則透明程度以每種顏色的灰度值表示。● 反射貼圖:使用反射貼圖模擬光潔表面的反射情況,它具有較高的分辨率?!?凹凸貼圖:凹凸貼圖用于創(chuàng)建浮雕或凹凸不平的效果。圖像中黑色區(qū)域顯示為凹下,淺色區(qū)域顯示為凸起。如果圖像是彩色的,那么每種顏色的灰度值代表凹凸的程度,如圖15-26右下圖所示。常將漫反射貼圖與凹凸貼圖配合起來(lái)使用,這樣既有紋理效果又有凹凸效果,如圖15-26右下圖所示的地板就是這種情況。15.3.2使用貼圖材質(zhì)貼圖是指三維對(duì)象表面投射的二維圖15.4設(shè)置模型背景用戶可將模型和二維圖像放在一起進(jìn)行渲染,這樣就能生成模型的背景。例如,設(shè)置一張?zhí)炜栈蝻L(fēng)景圖片作為三維模型的背景圖。15.4設(shè)置模型背景用戶可將模型和二維圖像放在一起進(jìn)行渲15.5霧化背景通過(guò)給三維場(chǎng)景添加霧化效果,使近處的對(duì)象清晰,遠(yuǎn)處的對(duì)象模糊,這樣就增加了場(chǎng)景的距離感,從而使渲染圖像更逼真。用戶可設(shè)定“霧”的顏色,霧化起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置以及近處和遠(yuǎn)處?kù)F的濃淡程度。展開渲染控制臺(tái),單擊控制臺(tái)上的按鈕,打開【渲染環(huán)境】對(duì)話框,如圖15-36所示,用戶可在該對(duì)話框中對(duì)霧化效果進(jìn)行設(shè)置。15.5霧化背景通過(guò)給三維場(chǎng)景添加霧化效果,使近處15.6創(chuàng)建逼真的渲染圖像渲染控制臺(tái)如圖15-37所示,通過(guò)該控制臺(tái)用戶可以很方便地調(diào)整各種渲染參數(shù),從而獲得所需的渲染效果。15.6創(chuàng)建逼真的渲染圖像渲染控制臺(tái)如圖15-37所示,渲染控制臺(tái)面板上的工具按鈕及控件的功能如表15-4所示。渲染控制臺(tái)面板上的工具按鈕及控件的功能如表15-4所示。15.6.1設(shè)置渲染目標(biāo)默認(rèn)情況下,AutoCAD將渲染圖形窗口中的所有對(duì)象。在創(chuàng)建渲染圖像的初期,若每調(diào)整一次渲染參數(shù),就全部將模型渲染一次,很耗費(fèi)時(shí)間。此時(shí),用戶可單擊渲染控制臺(tái)上的按鈕,打開【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)板,如圖15-38所示,在【渲染描述】區(qū)域的【過(guò)程】下拉列表中可設(shè)定渲染參數(shù),從而選擇僅渲染模型的局部區(qū)域或某一對(duì)象。該列表有以下3個(gè)選項(xiàng)?!?【視圖】:渲染圖形窗口中的所有對(duì)象。● 【修剪】:利用矩形窗口指定要渲染的區(qū)域?!?【選定的】:渲染時(shí)AutoCAD提示用戶選擇要渲染的對(duì)象。15.6.1設(shè)置渲染目標(biāo)默認(rèn)情況下,AutoCAD將渲染15.6.2設(shè)置渲染圖像分辨率默認(rèn)渲染圖像分辨率為640像素

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480像素,最高可設(shè)定為4096像素

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4096像素。在渲染控制臺(tái)上的【輸出尺寸】下拉列表中指定圖像分辨率或選取【指定輸出尺寸】選項(xiàng),若選后者,則打開【輸出尺寸】對(duì)話框,如圖15-39所示,利用該對(duì)話框用戶可指定圖像分辨率及寬高比。15.6.2設(shè)置渲染圖像分辨率默認(rèn)渲染圖像分辨率為64015.6.3消除渲染鋸齒效果

有時(shí)渲染模型后模型的斜邊、曲線邊及陰影邊緣會(huì)出現(xiàn)不同程度的鋸齒效果,影響渲染圖像的質(zhì)量。一般來(lái)講,圖像分辨率越高,鋸齒形程度越小,但這樣做會(huì)大大增加渲染時(shí)間。另一種減輕鋸齒效果的方法是增大渲染器的采樣率。單擊渲染控制臺(tái)上的按鈕,打開【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)板,如圖15-40所示。在【采樣】區(qū)域的【最小樣例數(shù)】和【最大樣例數(shù)】下拉列表中可設(shè)定渲染器的最小和最大采樣率,增加兩者的值,將提高渲染質(zhì)量,使模型邊界平滑。15.6.3消除渲染鋸齒效果有時(shí)渲染模型后模型的斜邊、15.6.4采用光線跟蹤陰影AutoCAD能產(chǎn)生陰影貼圖和光線跟蹤陰影兩種形式陰影。陰影貼圖邊界比較柔和、模糊,而光線跟蹤陰影比陰影貼圖精確,陰影邊界很清晰,一般形成光線跟蹤陰影的時(shí)間要比陰影貼圖時(shí)間長(zhǎng)。15.6.4采用光線跟蹤陰影AutoCAD能產(chǎn)生陰影貼圖單擊渲染控制臺(tái)上的按鈕,打開【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)板,如圖15-41所示。在【陰影貼圖】下拉列表中選取【關(guān)】選項(xiàng),關(guān)閉陰影貼圖,再按下【光線跟蹤】旁邊的按鈕,則渲染時(shí)生成光線跟蹤陰影?!竟饩€跟蹤】區(qū)域包含以下3個(gè)選項(xiàng)。● 【最大深度】:當(dāng)光線反射和折射的總次數(shù)達(dá)到【最大深度】值時(shí),光線追蹤將停止?!?【最大反射】:設(shè)定光線可以反射的次數(shù)。該值為0時(shí),不發(fā)生反射。● 【最大折射】:設(shè)定光線可以折射的次數(shù)。該值為0時(shí),不發(fā)生折射。單擊渲染控制臺(tái)上的按鈕,打開【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)15.7模型渲染綜合實(shí)例──渲染建筑物前面幾節(jié)介紹了在三維場(chǎng)景中添加光照、附著材質(zhì)、形成陰影及加入背景的方法,下面給出一個(gè)渲染建筑物的練習(xí),通過(guò)此練習(xí)可以綜合演練所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),掌握渲染三維模型的方法及技巧。15.7模型渲染綜合實(shí)例──渲染建筑物前面幾節(jié)介紹了在三渲染建筑物。(1)打開素材文件“15-7.dwg”。(2)在場(chǎng)景中設(shè)置“太陽(yáng)光”,指定時(shí)間是8月16日下午14點(diǎn)30分,地點(diǎn)在北京。陽(yáng)光強(qiáng)度因子為“1.8”。(3)利用【材質(zhì)】管理器創(chuàng)建3種材質(zhì),材質(zhì)屬性如下所示。渲染建筑物。(4)在【材質(zhì)縮放與平鋪】分組框中設(shè)定“長(zhǎng)方塊貼圖”的比例單位為【適合物件】,再輸入“U”、“V”方向的平鋪數(shù)為“10”。(5)將【門和窗】選項(xiàng)板中的【玻璃鑲嵌.玻璃.透明】材質(zhì)復(fù)制到【材質(zhì)】管理器中,將該材質(zhì)名稱修改為“玻璃”,再將【不透明度】值改為“10”。(6)根據(jù)圖層附著材質(zhì)。(4)在【材質(zhì)縮放與平鋪】分組框中設(shè)定“長(zhǎng)方塊貼圖”的比例單(7)修改“user-1”視圖,給該視圖加入背景圖像,圖像保存在素村文件“Clouds.bmp”中。(8)切換到“user-1”視圖,并指定為透視投影模式。(9)通過(guò)光源控制臺(tái)的對(duì)比度滑塊調(diào)整場(chǎng)景的對(duì)比度為“

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4”。(10)在渲染控制臺(tái)的【渲染設(shè)置】下拉列表中設(shè)定渲染質(zhì)量為【中】,再將采樣率滑塊的值調(diào)整為“2”,單擊按鈕,渲染模型,結(jié)果如圖15-42所示。(7)修改“user-1”視圖,給該視圖加入背景圖像,圖像保(11)模擬建筑物的夜景。關(guān)閉太陽(yáng)光,添加點(diǎn)光源及聚光燈光源,點(diǎn)光源強(qiáng)度因子為“0.5”,聚光燈光源強(qiáng)度因子為“1.2”,聚光角及衰減角分別為35°和40°。(12)切換到東南等軸測(cè)視圖,關(guān)閉除“光源位置”層以外的所有圖層,只顯示出確定光源位置的輔助線,利用這些輔助線放置7個(gè)點(diǎn)光源和5個(gè)聚光燈光源,點(diǎn)光源都位于線段的中點(diǎn)處,如圖15-43所示。(11)模擬建筑物的夜景。關(guān)閉太陽(yáng)光,添加點(diǎn)光源及聚光燈光源(13)修改“user-1”視圖,設(shè)定該視圖的背景為某種顏色,RGB值為“104,102,94”。(14)打開所有關(guān)閉的圖層,切換到“user-1”視圖,并指定為透視投影模式。(15)通過(guò)光源控制臺(tái)的對(duì)比度滑塊調(diào)整場(chǎng)景的對(duì)比度為“

?

2”。(16)在渲染控制臺(tái)的【渲染設(shè)置】下拉列表中設(shè)定渲染質(zhì)量為【中】,再將采樣率滑塊的值調(diào)整為“2”,單擊按鈕,渲染模型,結(jié)果如圖15-44所示。(13)修改“user-1”視圖,設(shè)定該視圖的背景為某種顏色第15章渲染模型三維實(shí)體的顯示方式有三維線框圖、三維消隱圖、著色圖和渲染圖4種,其中渲染圖最具真實(shí)感,能清晰地反映產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀。用戶只需一條簡(jiǎn)單的RENDER命令就能創(chuàng)建渲染圖,模型經(jīng)渲染處理后,其表面會(huì)顯示出明暗色彩和光照效果,因而形成了非常逼真的圖像,此時(shí),它仍然保持3D對(duì)象的特性,讀者可以調(diào)整視點(diǎn)從不同的方向觀察它。AutoCAD提供了很強(qiáng)的渲染功能,用戶能在模型中添加多種類型的光源,如模擬太陽(yáng)光或在室內(nèi)設(shè)置一盞燈,也可給三維模型附加材質(zhì)特性,如鋼、塑料、玻璃等,并能在場(chǎng)景中加入背景圖片及各種風(fēng)景實(shí)體(樹木、人物等),此外,還可把渲染圖像以多種文件格式輸出。第15章渲染模型三維實(shí)體的顯示方式有三維線框圖、三維消隱15.1創(chuàng)建渲染圖像的過(guò)程創(chuàng)建渲染圖像的一般過(guò)程是添加光源,設(shè)定光源特性,給模型附著材質(zhì),指定渲染背景,最后設(shè)置渲染器并渲染模型。15.1創(chuàng)建渲染圖像的過(guò)程創(chuàng)建渲染圖像的一般過(guò)程是添加光15.1.1添加光源給模型添加點(diǎn)光源,點(diǎn)光源的特性類似于普通照明使用的“燈泡”。創(chuàng)建渲染圖像。添加點(diǎn)光源(1)打開素村文件“15-1.dwg”。(2)選取菜單命令【工具】/【選項(xiàng)板】/【面板】,打開三維建?!久姘濉?,展開光源控制臺(tái),單擊該控制臺(tái)上的按鈕,AutoCAD提示“指定源位置”,捕捉A點(diǎn),如圖15-1所示,按Enter鍵結(jié)束。15.1.1添加光源給模型添加點(diǎn)光源,點(diǎn)光源的特性類似于(3)修改光源特性。單擊光源控制臺(tái)上的按鈕,打開【模型中的光源】對(duì)話框,在該對(duì)話框中選取【點(diǎn)光源1】,單擊鼠標(biāo)右鍵,選取【特性】選項(xiàng)板,打開【特性】選項(xiàng)板,如圖15-2所示。在【強(qiáng)度因子】文本框中設(shè)定光強(qiáng)的比例因子為“0.8”,在【過(guò)濾顏色】下拉列表中設(shè)定光源的顏色為【黃】。(3)修改光源特性。單擊光源控制臺(tái)上的按鈕,打開【模型中的光15.1.2打開陰影在真實(shí)世界中光線照射物體時(shí)會(huì)投射陰影,AutoCAD的渲染功能也能形成光照陰影。打開光源陰影繼續(xù)前面的練習(xí),在視口中選中點(diǎn)光源圖標(biāo),單擊鼠標(biāo)右鍵,選取【特性】選項(xiàng),打開【特性】選項(xiàng)板,在該選項(xiàng)板的【陰影】下拉列表中選取【開】選項(xiàng)。15.1.2打開陰影在真實(shí)世界中光線照射物體時(shí)會(huì)投射陰影15.1.3指定材質(zhì)通過(guò)【材質(zhì)】管理器或【材質(zhì)】選項(xiàng)板組給對(duì)象附著材質(zhì),如給對(duì)象分配金屬、木材、織物或混凝土等。【材質(zhì)】管理器可以顯示出材質(zhì)的屬性信息,用戶可利用該管理器修改或新建材質(zhì)。材質(zhì)控制臺(tái)一般與【材質(zhì)】選項(xiàng)板組相關(guān)聯(lián),單擊材質(zhì)控制臺(tái)圖標(biāo)時(shí),【材質(zhì)】選項(xiàng)板組會(huì)自動(dòng)打開,若沒(méi)有打開,可用鼠標(biāo)右鍵單擊材質(zhì)控制臺(tái)圖標(biāo),在彈出的快捷菜單中選取【工具選項(xiàng)板組】/【材質(zhì)】選項(xiàng),然后單擊控制臺(tái)圖標(biāo)即可。給對(duì)象指定材質(zhì)(1)接上例,單擊材質(zhì)控制臺(tái)圖標(biāo),打開【材質(zhì)】選項(xiàng)板組,切換到【門和窗】選項(xiàng)板,如圖15-3所示。15.1.3指定材質(zhì)通過(guò)【材質(zhì)】管理器或【材質(zhì)】選項(xiàng)板組(2)單擊選項(xiàng)板上的【門—窗.玻璃鑲嵌.玻璃.透明】材質(zhì),AutoCAD提示“選擇對(duì)象”,選擇玻璃瓶模型,則模型附著了該種材質(zhì)。(3)在材質(zhì)控制臺(tái)上按住按鈕向下移動(dòng)光標(biāo),選擇按鈕,視口中顯示材質(zhì)及紋理的效果。(4)修改材質(zhì)特性。單擊材質(zhì)控制臺(tái)上的按鈕,打開【材質(zhì)】選項(xiàng)板,如圖15-4所示。該選項(xiàng)板上部顯示了材質(zhì)的樣例,帶黃色邊框的材質(zhì)是當(dāng)前材質(zhì),下部顯示了材質(zhì)屬性,向右拖動(dòng)【不透明度】滑塊,使【不透明度】值為6。(5)單擊按鈕,將已修改的【門—窗.玻璃鑲嵌.玻璃.透明】材質(zhì)重新指定給玻璃瓶。(2)單擊選項(xiàng)板上的【門—窗.玻璃鑲嵌.玻璃.透明】材質(zhì),A15.1.4設(shè)定背景背景可以是一種顏色、漸變色或一幅圖像,下面設(shè)定模型的背景顏色。設(shè)置背景(1)接上例,打開三維導(dǎo)航控制臺(tái)上的【視圖控制】下拉列表,選取【新建視圖】選項(xiàng),打開【新建視圖】對(duì)話框,在【視圖名稱】文本框中輸入視圖名稱“背景”,如圖15-5所示。15.1.4設(shè)定背景背景可以是一種顏色、漸變色或一幅圖像(2)在【新建視圖】對(duì)話框的【背景】分組框的下拉列表中選擇【純色】選項(xiàng),彈出【背景】對(duì)話框,如圖15-6所示,單擊【顏色】選項(xiàng),設(shè)定背景顏色為白色。對(duì)話框上部的下拉列表中還包括【圖像】和【漸變色】選項(xiàng),分別用于將視口背景設(shè)置為圖像或漸變色形式。(3)打開三維導(dǎo)航控制臺(tái)上的【視圖控制】下拉列表,選取【背景】選項(xiàng),使【背景】視圖成為當(dāng)前視圖。(2)在【新建視圖】對(duì)話框的【背景】分組框的下拉列表中選擇【15.1.5渲染模型前文已在三維場(chǎng)景中加入了光源、背景并給模型附著了材質(zhì),下面渲染場(chǎng)景以形成具有真實(shí)感的圖像。渲染圖像(1)

接上例,在渲染控制臺(tái)【渲染設(shè)置】下拉列表中指定渲染質(zhì)量為【草稿】,展開渲染控制臺(tái),在【輸出尺寸】下拉列表中設(shè)定輸出圖像的分辨率為【800

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600】,如圖15-7所示。15.1.5渲染模型前文已在三維場(chǎng)景中加入了光源、背景并(2)單擊按鈕,渲染三維模型。在【渲染設(shè)置】下拉列表中指定渲染質(zhì)量為【中】,再次渲染模型,結(jié)果如圖15-8所示。(2)單擊按鈕,渲染三維模型。在【渲染設(shè)置】下拉15.2創(chuàng)建及設(shè)置光源正確地設(shè)置光源對(duì)創(chuàng)建逼真的渲染圖像非常重要,AutoCAD的光源類型有以下幾種?!?默認(rèn)光源:默認(rèn)光源是兩個(gè)平行光源,視口中模型的所有表面均被其照亮,用戶可以控制默認(rèn)光源的亮度和對(duì)比度。只有關(guān)閉默認(rèn)光源,用戶創(chuàng)建的光源和太陽(yáng)光才有效。在光源控制臺(tái)上單擊選項(xiàng)板按鈕切換到默認(rèn)光源模式,按鈕變?yōu)檫x項(xiàng)板,再次單擊該按鈕,切換到用戶光源及太陽(yáng)光模式。● 太陽(yáng)光:AutoCAD為模型提供了太陽(yáng)光,當(dāng)設(shè)定模型的地理位置及日期和時(shí)間后,太陽(yáng)光的角度就確定了。用戶可以打開或關(guān)閉太陽(yáng)光,還可以修改太陽(yáng)光的強(qiáng)度和顏色。圖15-9光源控制臺(tái)● 用戶創(chuàng)建的光源:用戶可創(chuàng)建的光源種類有點(diǎn)光源、聚光燈和平行光。用戶可調(diào)整光源的位置及光線照射的方向,還能修改光源的屬性,如光強(qiáng)、顏色以及打開或關(guān)閉光源。AutoCAD將點(diǎn)光源及聚光燈光源用圖標(biāo)表示出來(lái),單擊光源控制臺(tái)上的選項(xiàng)板按鈕,將關(guān)閉光源圖標(biāo),再次單擊該按鈕,光源圖標(biāo)又顯示出來(lái)。15.2創(chuàng)建及設(shè)置光源正確地設(shè)置光源對(duì)創(chuàng)建逼真的渲染圖像光源控制臺(tái)集成了創(chuàng)建及編輯光源特性的工具按鈕和控件,如圖15-9所示,這些按鈕及控件的功能如表15-1所示。光源控制臺(tái)集成了創(chuàng)建及編輯光源特性的工具按鈕和控件,如圖1515.2.1太陽(yáng)光AutoCAD提供的太陽(yáng)光可模擬陽(yáng)光照射的效果,該光源沿某個(gè)方向發(fā)出均勻的平行光線,這些光線從光源位置向兩側(cè)無(wú)限擴(kuò)展。陽(yáng)光照射的角度由日期、時(shí)間及模型所處地理位置決定,用戶設(shè)定這些參數(shù)后,AutoCAD就能自動(dòng)算出太陽(yáng)的位置,從而確定光線的方向。在建筑設(shè)計(jì)中,太陽(yáng)光特別有用,設(shè)計(jì)師在建筑模型中設(shè)置此種光源,并在渲染時(shí)打開陰影選項(xiàng),這樣就能獲得太陽(yáng)照射建筑物并投射陰影的效果,因而可以很方便地查看新建項(xiàng)目遮擋鄰近建筑的情況。15.2.1太陽(yáng)光AutoCAD提供的太陽(yáng)光可模擬陽(yáng)光照15.2.2點(diǎn)光源及聚光燈光源AutoCAD在視口中將點(diǎn)光源及聚光燈光源用圖標(biāo)表示出來(lái),這兩種光源的特性如下。● 點(diǎn)光源:點(diǎn)光源從其所在位置處向四周發(fā)射光線,如圖15-14左圖所示。用戶可以控制光的強(qiáng)度,使其隨距離的增加而衰減,它可用來(lái)模擬燈泡發(fā)出的光。● 聚光燈光源:按設(shè)定的方向發(fā)出圓錐形光束,如圖15-14右圖所示。圓錐光束有聚光角和衰減角,調(diào)整這兩個(gè)角度就改變了錐形光束的大小,同時(shí)光照區(qū)域也隨之變化。與點(diǎn)光源類似,用戶可以使聚光燈的光強(qiáng)隨距離增加而衰減。15.2.2點(diǎn)光源及聚光燈光源AutoCAD在視口中將點(diǎn)15.2.3平行光平行光是沿某一方向照射的平行光線,光線方向可通過(guò)兩點(diǎn)指定。平行光強(qiáng)度不隨距離增加而衰減,對(duì)于每個(gè)被照射的面,其亮度都與光源處相同,一般可采用平行光照亮場(chǎng)景中所有對(duì)象及背景。AutoCAD沒(méi)有為平行光光源提供圖標(biāo)。15.2.3平行光平行光是沿某一方向照射的平行光線,光線15.2.4光線陰影要產(chǎn)生陰影,首先要打開光源的陰影功能,在視口或【模型中的光源】選項(xiàng)板(單擊按鈕)中選中光源,單擊鼠標(biāo)右鍵,選取【特性】選項(xiàng),打開【特性】選項(xiàng)板,在該選項(xiàng)板中設(shè)定【陰影】選項(xiàng)為【開】,就打開光線陰影。AutoCAD能產(chǎn)生下列兩種形式的陰影?!?陰影貼圖:渲染器根據(jù)設(shè)定的貼圖尺寸產(chǎn)生陰影貼圖,其大小從64

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64到4096

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4096(像素),陰影貼圖越大,其精度越高。這種形式的陰影邊界柔和且較模糊,用戶能調(diào)節(jié)邊界的柔和度。此外,陰影圖的顏色不受透明或半透明對(duì)象顏色的影響。陰影貼圖尺寸通過(guò)光源的【特性】選項(xiàng)板進(jìn)行設(shè)置,在該選項(xiàng)板中的【渲染著色細(xì)節(jié)】區(qū)域中設(shè)定【類型】選項(xiàng)為【柔和】,然后在【貼圖尺寸】下拉列表中指定貼圖的大小,如圖15-19所示。15.2.4光線陰影要產(chǎn)生陰影,首先要打開光源的陰影功能● 光線跟蹤陰影:渲染器根據(jù)光線路徑來(lái)產(chǎn)生陰影,陰影具有清晰的實(shí)邊緣,其顏色受透明或半透明對(duì)象顏色的影響。與陰影貼圖相比,光線跟蹤陰影更加精確,但耗費(fèi)的計(jì)算時(shí)間也較多。在【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)板中指定要生成的陰影形式,展開渲染控制臺(tái),單擊控制臺(tái)上的按鈕,打開該選項(xiàng)板,如圖15-20所示。在該選項(xiàng)板中若設(shè)定【陰影貼圖】選項(xiàng)為【開】,則渲染時(shí)生成陰影貼圖,否則生成光線跟蹤陰影(【光線跟蹤】對(duì)應(yīng)的按鈕必須按下)?!?光線跟蹤陰影:渲染器根據(jù)光線路徑來(lái)產(chǎn)生陰影,陰影具有清晰15.3將材質(zhì)及紋理應(yīng)用于對(duì)象3D對(duì)象都是由具體材料構(gòu)成的,要獲得具有良好真實(shí)感的渲染圖像,就要給模型分配材質(zhì),合適的材質(zhì)在渲染處理中起著重要作用,對(duì)渲染效果有很大影響。材質(zhì)的紋理,如木紋、地面瓷磚、墻紙和巖石表面等,可通過(guò)材質(zhì)貼圖實(shí)現(xiàn)。貼圖是二維圖像文件,將它們與材質(zhì)結(jié)合在一起,投射到實(shí)體表面,就可形成紋理、凹凸及反射等效果,因此,利用貼圖可有效地?cái)U(kuò)展材質(zhì)屬性。圖15-21材質(zhì)控制臺(tái)給模型附著材質(zhì)、修改材質(zhì)及調(diào)整貼圖形式都可通過(guò)材質(zhì)控制臺(tái)完成,如圖15-21所示。單擊控制臺(tái)左邊的圖標(biāo)可以展開或收縮控制臺(tái),同時(shí)打開【材質(zhì)】選項(xiàng)板組。若沒(méi)有彈出此選項(xiàng)板組,可用鼠標(biāo)右鍵單擊材質(zhì)控制臺(tái),然后指定與控制臺(tái)關(guān)聯(lián)的選項(xiàng)板組──【材質(zhì)】選項(xiàng)板組。15.3將材質(zhì)及紋理應(yīng)用于對(duì)象3D對(duì)象都是由具體材料構(gòu)成材質(zhì)控制臺(tái)中各按鈕功能如表15-2所示。材質(zhì)控制臺(tái)中各按鈕功能如表15-2所示。15.3.1附著及修改材質(zhì)用戶可以給三維對(duì)象及其表面應(yīng)用材質(zhì),操作時(shí)直接選擇要附著材質(zhì)的對(duì)象或通過(guò)圖層指定對(duì)象。15.3.1附著及修改材質(zhì)用戶可以給三維對(duì)象及其表面應(yīng)用15.3.2使用貼圖材質(zhì)貼圖是指三維對(duì)象表面投射的二維圖像,如圖15-26所示。材質(zhì)屬性一般包括漫反射色、環(huán)境反射色、反光度及透明度等,此外,用戶還可利用貼圖給材質(zhì)增加其他一些屬性,如表面紋理、浮雕效果、模擬光潔表面的反射等。用戶可使用的貼圖包括以下幾類?!?漫射貼圖:材質(zhì)的漫反射將體現(xiàn)貼圖的圖案,圖15-26左上圖所示為墻體采用漫反射貼圖的情況?!?不透明貼圖:控制表面透明或不透明區(qū)域。對(duì)于二維貼圖,純白色區(qū)域是不透明的,而純黑色區(qū)域是透明的。若圖像是彩色的,則透明程度以每種顏色的灰度值表示?!?反射貼圖:使用反射貼圖模擬光潔表面的反射情況,它具有較高的分辨率。● 凹凸貼圖:凹凸貼圖用于創(chuàng)建浮雕或凹凸不平的效果。圖像中黑色區(qū)域顯示為凹下,淺色區(qū)域顯示為凸起。如果圖像是彩色的,那么每種顏色的灰度值代表凹凸的程度,如圖15-26右下圖所示。常將漫反射貼圖與凹凸貼圖配合起來(lái)使用,這樣既有紋理效果又有凹凸效果,如圖15-26右下圖所示的地板就是這種情況。15.3.2使用貼圖材質(zhì)貼圖是指三維對(duì)象表面投射的二維圖15.4設(shè)置模型背景用戶可將模型和二維圖像放在一起進(jìn)行渲染,這樣就能生成模型的背景。例如,設(shè)置一張?zhí)炜栈蝻L(fēng)景圖片作為三維模型的背景圖。15.4設(shè)置模型背景用戶可將模型和二維圖像放在一起進(jìn)行渲15.5霧化背景通過(guò)給三維場(chǎng)景添加霧化效果,使近處的對(duì)象清晰,遠(yuǎn)處的對(duì)象模糊,這樣就增加了場(chǎng)景的距離感,從而使渲染圖像更逼真。用戶可設(shè)定“霧”的顏色,霧化起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置以及近處和遠(yuǎn)處?kù)F的濃淡程度。展開渲染控制臺(tái),單擊控制臺(tái)上的按鈕,打開【渲染環(huán)境】對(duì)話框,如圖15-36所示,用戶可在該對(duì)話框中對(duì)霧化效果進(jìn)行設(shè)置。15.5霧化背景通過(guò)給三維場(chǎng)景添加霧化效果,使近處15.6創(chuàng)建逼真的渲染圖像渲染控制臺(tái)如圖15-37所示,通過(guò)該控制臺(tái)用戶可以很方便地調(diào)整各種渲染參數(shù),從而獲得所需的渲染效果。15.6創(chuàng)建逼真的渲染圖像渲染控制臺(tái)如圖15-37所示,渲染控制臺(tái)面板上的工具按鈕及控件的功能如表15-4所示。渲染控制臺(tái)面板上的工具按鈕及控件的功能如表15-4所示。15.6.1設(shè)置渲染目標(biāo)默認(rèn)情況下,AutoCAD將渲染圖形窗口中的所有對(duì)象。在創(chuàng)建渲染圖像的初期,若每調(diào)整一次渲染參數(shù),就全部將模型渲染一次,很耗費(fèi)時(shí)間。此時(shí),用戶可單擊渲染控制臺(tái)上的按鈕,打開【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)板,如圖15-38所示,在【渲染描述】區(qū)域的【過(guò)程】下拉列表中可設(shè)定渲染參數(shù),從而選擇僅渲染模型的局部區(qū)域或某一對(duì)象。該列表有以下3個(gè)選項(xiàng)?!?【視圖】:渲染圖形窗口中的所有對(duì)象?!?【修剪】:利用矩形窗口指定要渲染的區(qū)域。● 【選定的】:渲染時(shí)AutoCAD提示用戶選擇要渲染的對(duì)象。15.6.1設(shè)置渲染目標(biāo)默認(rèn)情況下,AutoCAD將渲染15.6.2設(shè)置渲染圖像分辨率默認(rèn)渲染圖像分辨率為640像素

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480像素,最高可設(shè)定為4096像素

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4096像素。在渲染控制臺(tái)上的【輸出尺寸】下拉列表中指定圖像分辨率或選取【指定輸出尺寸】選項(xiàng),若選后者,則打開【輸出尺寸】對(duì)話框,如圖15-39所示,利用該對(duì)話框用戶可指定圖像分辨率及寬高比。15.6.2設(shè)置渲染圖像分辨率默認(rèn)渲染圖像分辨率為64015.6.3消除渲染鋸齒效果

有時(shí)渲染模型后模型的斜邊、曲線邊及陰影邊緣會(huì)出現(xiàn)不同程度的鋸齒效果,影響渲染圖像的質(zhì)量。一般來(lái)講,圖像分辨率越高,鋸齒形程度越小,但這樣做會(huì)大大增加渲染時(shí)間。另一種減輕鋸齒效果的方法是增大渲染器的采樣率。單擊渲染控制臺(tái)上的按鈕,打開【高級(jí)渲染設(shè)置】選項(xiàng)板,如圖15-40所示。在【采樣】區(qū)域的【最小樣例數(shù)】和【最大樣例數(shù)】下拉列表中可設(shè)定渲染器的最小和最大采樣率,增加兩者的值,將提高渲染質(zhì)量,使模型邊界平滑。15.6.3消除渲染鋸齒效果有時(shí)渲染模型后模型的斜邊、15.6.4采用光線跟蹤陰影AutoCAD能產(chǎn)生陰影貼圖和光線跟蹤陰影兩種形式陰影。陰影貼圖邊界比較柔和、模糊,而光線跟蹤陰影比陰影貼圖精確,陰影邊界很清晰,一般形成光線跟蹤陰影的時(shí)間要比陰影貼圖時(shí)間長(zhǎng)。15.6.4采用光

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